Postawiliśmy hipotezę, że etanol (EtOH) może działać poprzez układ endokannabinoidowy, hamując uwalnianie hormonu uwalniającego hormon luteinizujący (LHRH). Dlatego zbadaliśmy mechanizm, dzięki któremu EtOH i anandamid (AEA), endogenny kannabinoid, hamują uwalnianie LHRH z inkubowanych eksplantatów przyśrodkowej podstawy podwzgórza. W poprzedniej pracy wykazaliśmy, że EtOH hamuje stymulowane kwasem N-metylo-d-asparaginowym uwalnianie LHRH poprzez zwiększenie uwalniania dwóch neuroprzekaźników: β-endorfiny i kwasu γ-aminomasłowego (GABA). W niniejszej pracy bikukulina, antagonista GABAergiczny, całkowicie zapobiegła hamowaniu AEA (10-9M) indukowanego kwasem N-metylo-d-asparaginowym uwalniania LHRH, ale naltrekson, antagonista receptora μ-opioidowego, nie miał żadnego wpływu. AEA również znacząco zwiększał uwalnianie GABA, ale nie miał wpływu na uwalnianie β-endorfin. Dlatego AEA może hamować uwalnianie LHRH poprzez zwiększenie uwalniania GABA, ale nie β-endorfin. Ponieważ EtOH i AEA działały podobnie, hamując uwalnianie LHRH, zbadaliśmy, czy obie substancje będą miały wpływ na aktywność cyklazy adenylanowej, działając przez te same receptory sprzężone z GTP, receptory kannabinoidowe 1 (CB1-rs). AEA i EtOH (10-1M) zmniejszały stymulowaną forskoliną akumulację cAMP, ale AM251, specyficzny antagonista CB1-r, znacząco blokował to hamowanie. Dodatkowo zbadaliśmy, czy CB1-r bierze udział w hamowaniu LHRH przez EtOH i AEA. AEA i EtOH zmniejszały uwalnianie LHRH stymulowane forskoliną, ale AM251 znacząco blokował to hamowanie. Wykazaliśmy również, że w naszych warunkach eksperymentalnych EtOH nie działał poprzez zwiększenie aktywności syntazy AEA w celu hamowania uwalniania LHRH. Dlatego nasze wyniki wskazują, że EtOH hamuje uwalnianie LHRH, działając poprzez układ endokannabinoidowy.
Powszechnie wiadomo, że etanol (EtOH) i Δ9-tetrahydrokannabinol (THC), główny składnik aktywny marihuany, mogą tłumić funkcje rozrodcze u ludzi, małp i małych gryzoni, takich jak szczury (1-6). Ponieważ działanie EtOH i THC na oś podwzgórzowo-gonadotropową jest podobne (6), a centralne receptory kannabinoidowe 1 (CB1-rs) są skoncentrowane w obszarze przedwzrokowym i w jądrze łukowatym, ważnych miejscach uwalniania i hamowania hormonów, autorzy postawiono hipotezę, że w działaniu EtOH może pośredniczyć układ endokannabinoidowy.
Na podstawie doświadczeń in vitro z inkubacją przyśrodkowego podwzgórza podstawnego (MBH) Lomniczi i in. (7) wykazali, że EtOH hamuje stymulowane kwasem N-metylo-d-asparaginowym (NMDA) uwalnianie hormonu uwalniającego hormon luteinizujący (LHRH) poprzez zwiększenie uwalniania dwóch neuroprzekaźników: β-endorfiny i kwasu γ-aminomasłowego (GABA). . Hamowanie zostało odwrócone przez naltrekson, antagonistę receptora µ-opioidowego, oraz bicukulinę, antagonistę receptora GABA, co sugeruje, że co najmniej dwa szlaki hamowania regulują uwalnianie LHRH (7). Dodatkowo wykazano, że tlenek azotu aktywuje cyklooksygenazę, co zwiększa uwalnianie prostanoidów (8). Prostaglandyna E2, aktywując cyklazę adenylanową (AC), a w konsekwencji wzrost cAMP, wywołuje egzocytozę ziarnistości LHRH poprzez aktywację kinazy białkowej A (9). Ponadto β-endorfina hamuje aktywność syntazy tlenku azotu, a naltrekson zwiększa podstawowe poziomy tlenku azotu (10), co wskazuje na toniczne hamujące działanie β-endorfiny hamujące uwalnianie LHRH poprzez wykorzystanie szlaku opisanego powyżej.
Wydaje się, że głównym działaniem GABA jest hamowanie aktywacji cyklooksygenazy wywołanej tlenkiem azotu (11). Dlatego niższe poziomy prostaglandyn zmniejszają aktywność AC, co w konsekwencji powoduje zmniejszenie uwalniania LHRH. THC zmniejsza również poziom hormonów kontrolujących zachowania seksualne u samców szczurów (6). THC wywiera swoje działanie poprzez wiązanie się ze specyficznymi receptorami sprzężonymi z białkami wiążącymi GTP, CB1-r zlokalizowanymi głównie w OUN (12-14) i CB2-r zlokalizowanymi głównie w tkankach obwodowych (15). Zarówno CB1-r, jak i CB2-r są funkcjonalnie powiązane z hamowaniem AC (16). Po wykazaniu obecności receptorów kannabinoidowych odkryto substancje endogenne, które wiążą się z tymi receptorami. Istnieją dwa główne endokannabinoidy, arachidonoiloetanoloamid [anandamid (AEA)] i 2-arachidonoiloglicerol, obie pochodne kwasu arachidonowego (17). AEA wiąże się z wysokim powinowactwem z CB1-r (18). Opracowano specyficznych antagonistów tych receptorów, takich jak AM251 (19). Aktywacja układu endokannabinoidowego przebiega równolegle ze zmianami aktywności kilku neuroprzekaźników, w tym GABA i dopaminy (20). Badania in vitro wykazały, że EtOH, podobnie jak THC, zwiększa zawartość GABA w MBH (21, 22). Wykazano, że GABA hamuje uwalnianie LHRH (11) i że neuroprzekaźniki stymulujące, takie jak noradrenalina, działają poprzez cAMP, zwiększając uwalnianie LHRH (23). Ponieważ mechanizm działania kannabinoidu działającego na jego receptory polega na hamowaniu AC, a w konsekwencji zmniejszeniu cAMP, w niniejszym badaniu sprawdzaliśmy, czy EtOH będzie wykorzystywał ten sam szlak, którego używają endokannabinoidy do hamowania uwalniania LHRH.
źródło: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.0307346101